DE102017105736B4 - Adjustment device for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Verstellvorrichtung, mit einem Elektromotor (2) sowie einem mit diesem über eine Antriebswelle (17) gekoppelten, als Wellgetriebe ausgebildeten Stellgetriebe (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (17) über ein elastisches Kupplungselement (4) mit dem Wellgetriebe (3) gekoppelt und eine Bremse (5) zur Beaufschlagung der Antriebswelle (17) mit einem Bremsmoment vorgesehen ist.

Figure DE102017105736B4_0000
Adjusting device, comprising an electric motor (2) and a control gear (3) designed as a wave transmission with a drive shaft (17), characterized in that the drive shaft (17) is connected to the wave gear (3) via an elastic coupling element (4). coupled and a brake (5) for acting on the drive shaft (17) is provided with a braking torque.
Figure DE102017105736B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine zur Verstellung einer Welle, insbesondere Exzenterwelle, in einem Verbrennungsmotor geeignete Verstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an adjusting device for adjusting a shaft, in particular eccentric shaft, suitable in an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Verstellvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2016 207 046 A1 bekannt. Die bekannte Verstellvorrichtung weist ein elektrisch betätigbares Wellgetriebe auf. Ein Wellgetriebe arbeitet prinzipbedingt mit einem verformbaren Getriebeelement.Such adjusting device is for example from the DE 10 2016 207 046 A1 known. The known adjusting device has an electrically actuated wave gear. A harmonic drive works principle with a deformable transmission element.

Eine weitere, zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehene Verstellvorrichtung, welche je nach Ausführungsform mit einem Wellgetriebe oder einem Dreiwellengetriebe anderer Bauart arbeitet, ist in der DE 10 2005 018 956 A1 offenbart. Diese Verstellvorrichtung kann entweder einen Elektromotor oder eine elektrische Bremsvorrichtung als Verstelleinheit umfassen. Weiter umfasst die aus der DE 10 2005 018 956 A1 bekannte Verstellvorrichtung eine Kupplung, welche als Elastomer- oder als Oldham-Kupplung ausgeführt sein kann.Another, intended for use in a motor vehicle adjusting device, which works depending on the embodiment with a wave gear or a three-shaft gearbox of another type, is in the DE 10 2005 018 956 A1 disclosed. This adjusting device may comprise either an electric motor or an electric braking device as adjusting. Next includes the from the DE 10 2005 018 956 A1 Known adjusting a coupling, which may be designed as Elastomer or Oldham coupling.

Die Zwischenschaltung einer entweder als Elastomerkupplung oder als Oldham-Kupplung ausgebildeten Kupplung zwischen einen Elektromotor und ein Stellgetriebe, nämlich Wellgetriebe, ist auch bei einer in der DE 10 2009 037 403 A1 offenbarten elektrischen Verstellvorrichtung vorgesehen. In diesem Fall handelt es sich bei der elektrischen Verstellvorrichtung um einen Nockenwellenversteller.The interposition of a trained either as elastomer coupling or Oldham coupling between an electric motor and a control gear, namely wave gear, is also in a in the DE 10 2009 037 403 A1 disclosed electrical adjustment provided. In this case, the electric adjusting device is a phaser.

Die DE 10 2015 220 350 A1 offenbart ein Antriebssystem für eine Vorrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine. Dieses Antriebssystem umfasst eine reibschlüssig wirkende Überlastkupplung.The DE 10 2015 220 350 A1 discloses a drive system for a device for varying the compression ratio of a reciprocating internal combustion engine. This drive system includes a frictionally engaged overload clutch.

Eine weitere Verstelleinrichtung zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses in einem Verbrennungsmotor ist aus der WO 2015/ 021 967 A1 bekannt. Ein Getriebe dieser Verstellvorrichtung weist zwischen Nennlastgrenzen von 0 und 100 % wenigstens zwei unterschiedliche Getriebesteifigkeitsverläufe auf.A further adjusting device for changing the compression ratio in an internal combustion engine is known from WO 2015/021 967 A1. A transmission of this adjustment device has between nominal load limits of 0 and 100% at least two different transmission stiffness gradients.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte, insbesondere auf Belastungszustände in einem Verbrennungsmotor abgestimmte Verstellvorrichtung anzugeben, welche ein elektrisch betätigbares, als Untersetzungsgetriebe ausgelegtes Stellgetriebe, nämlich Wellgetriebe, umfasst.The invention has for its object to provide an over the prior art further developed, especially tuned to load conditions in an internal combustion engine adjusting device, which comprises an electrically actuated, designed as a reduction gear actuating gear, namely wave gear.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verstellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Diese Verstellvorrichtung weist in an sich bekannter Grundkonzeption einen Elektromotor und ein Stellgetriebe auf, wobei der Elektromotor über eine Antriebswelle mit dem Stellgetriebe gekoppelt ist und dieses als Wellgetriebe ausgebildet ist. Im einfachsten Fall ist der Elektromotor zur direkten Betätigung des Stellgetriebes vorgesehen. Optional ist zwischen den Elektromotor und das Stellgetriebe ein weiteres Getriebe geschaltet. In jedem Fall ist die Antriebswelle, bei der es sich um die Motorwelle des Elektromotors oder um die Ausgangswelle eines zwischengeschalteten Getriebes handeln kann, über ein elastisches Kupplungselement mit dem Wellgetriebe gekoppelt. Weiter ist eine Bremse vorgesehen, welche die Beaufschlagung der Antriebswelle mit einem Bremsmoment ermöglicht.This object is achieved by an adjusting device with the features of claim 1. This adjusting device has in known per se an electric motor and a control gear, wherein the electric motor is coupled via a drive shaft with the actuating gear and this is designed as a wave gear. In the simplest case, the electric motor for direct actuation of the actuating gear is provided. Optionally, another transmission is connected between the electric motor and the actuating gear. In any case, the drive shaft, which may be the motor shaft of the electric motor or the output shaft of an intermediate transmission, coupled via an elastic coupling element with the wave gear. Next, a brake is provided which allows the application of the drive shaft with a braking torque.

Im Unterschied zu herkömmlichen Verstellvorrichtungen, welche entweder eine Bremsvorrichtung oder einen Elektromotor zur Verstellung einer Welle verwenden, weist die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung somit zusätzlich zu einem Elektromotor eine Bremsvorrichtung auf. Die Bremsvorrichtung befindet sich vorzugsweise auf derjenigen Seite des elastischen Kupplungselementes, welche dem Elektromotor zugewandt ist. Auf der getriebeseitigen Seite, das heißt der dem Stellgetriebe zugewandten Seite, des elastischen Kupplungselementes befindet sich dagegen in bevorzugter Ausgestaltung keine Bremsvorrichtung.In contrast to conventional adjusting devices which use either a braking device or an electric motor for adjusting a shaft, the adjusting device according to the invention thus has a braking device in addition to an electric motor. The brake device is preferably located on that side of the elastic coupling element, which faces the electric motor. On the transmission side, that is, the actuating gear side facing the elastic coupling element, however, in a preferred embodiment, no braking device.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass auf Vorrichtungen zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors, welche auf dem Prinzip einer Exzenterwelle basieren, die über ein Nebenpleuel mit weiteren Kurbeltriebskomponenten zusammenwirkt, erhebliche Kräfte in Form von Gaskräften und Massenkräften wirken. Diese Kräfte sind unter anderem in Lagerungen innerhalb derartiger Verstellvorrichtungen aufzunehmen. Um ein Lager, insbesondere Kugellager, beim Betrieb des Verbrennungsmotors nicht über längere Zeit in identischer Weise zu belasten, wäre es prinzipiell möglich, die Einstellung eines Stellgetriebes, über welches das Verdichtungsverhältnis des Verbrennungsmotors geändert werden kann, in geringem Umfang zu ändern. Handelt es sich hierbei nur um kleine Änderungen der Einstellung des Stellgetriebes, so führt dies nicht zu größeren unbeabsichtigten Veränderungen des Verdichtungsverhältnisses.The invention is based on the consideration that act on devices for adjusting the compression ratio of a reciprocating engine, which are based on the principle of an eccentric shaft, which cooperates via a Nebenpleuel with other crankshaft components, considerable forces in the form of gas forces and inertial forces. Among other things, these forces are to be incorporated in bearings within such adjusting devices. To load a bearing, in particular ball bearings, during operation of the internal combustion engine for a long time in an identical manner, it would be possible in principle to change the setting of a control gear via which the compression ratio of the engine can be changed to a small extent. If these are only minor changes in the adjustment of the setting gear, this does not lead to major unintended changes in the compression ratio.

Die Erfindung wendet sich von diesem Ansatz ab und sieht stattdessen die Verwendung einer Bremse vor, mit welcher der Elektromotor in einer gewählten Einstellung blockiert werden kann. Um dennoch eine länger andauernde Belastung von Lagern innerhalb des Stellgetriebes zu vermeiden, ist als zusätzliche Komponente der Verstellvorrichtung ein elastisches Kupplungselement zwischen das Stellgetriebe einerseits und die Baugruppe aus Elektromotor und Bremse andererseits geschaltet. Mit diesem Aufbau ist eine geringfügige selbsttätige Verstellbarkeit des Stellgetriebes gegeben, welche in gewünschter Weise für laufend wechselnde Belastungszustände innerhalb des Stellgetriebes sorgt. Der Wechsel der Belastungszustände richtet sich hierbei nach den Zuständen des Verbrennungsmotors und kann als quasi stochastisch betrachtet werden. Innerhalb des Stellgetriebes auftretende, durch das elastische Kupplungselement ermöglichte Auslenkungen sind hierbei auf ein Ausmaß beschränkt, welches nicht zu signifikanten Änderungen der Einstellungen des Stellgetriebes führt. Beispielsweise ist in Fällen, in den das Wellgetriebe einen Wellgenerator mit einem als Kugellager ausgebildeten Wälzlager umfasst, das elastische Kupplungselement derart ausgelegt, dass dessen Schwenkbereich mindestens der Kugelteilung des Kugellagers, vorzugsweise jedoch nicht mehr als dem Doppelten der Kugelteilung, entspricht. Die Bremse der Verstellvorrichtung ermöglicht es gleichzeitig, den Elektromotor außer Betrieb zu nehmen, solange keine veränderte Einstellung der Verstellvorrichtung gewünscht ist, was hinsichtlich des Energiebedarfs der Verstellvorrichtung von Vorteil ist.The invention turns away from this approach and instead provides for the use of a brake with which the electric motor can be locked in a selected setting. In order nevertheless to avoid a prolonged loading of bearings within the adjusting gear, an elastic coupling element between the actuating gear on the one hand and the assembly of electric motor and brake on the other hand is connected as an additional component of the adjustment. With this Construction is given a slight automatic adjustability of the actuating gear, which ensures in the desired manner for continuously changing load conditions within the actuating gear. The change of the load conditions depends on the conditions of the internal combustion engine and can be regarded as quasi stochastic. Within the adjusting gear occurring, made possible by the elastic coupling element deflections are in this case limited to an extent which does not lead to significant changes in the settings of the adjusting gear. For example, in cases where the wave gear comprises a wave generator with a rolling bearing designed as a ball bearing, the elastic coupling element is designed such that its pivoting range corresponds to at least the ball pitch of the ball bearing, but preferably not more than twice the ball pitch. The brake of the adjustment makes it possible at the same time to take the electric motor out of service, as long as no change in the setting of the adjustment is desired, which is advantageous in terms of the energy requirement of the adjustment.

Bei der Bremse der Verstellvorrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine elektromagnetische Bremse. Prinzipiell eignet sich hierfür eine in bestromtem Zustand offene ebenso wie eine in bestromtem Zustand geschlossene Bremse.The brake of the adjusting device is preferably an electromagnetic brake. In principle, this is an open in energized state as well as a closed in energized state brake.

In bevorzugter Bauform ist das elastische Kupplungselement als vorgespannte, erst bei Überschreitung einer Drehmomentschwelle auslösende Kupplungseinheit ausgebildet. Das Kupplungselement ist beispielsweise intern federvorgespannt.In a preferred design, the elastic coupling element is designed as a prestressed coupling unit that triggers only when a torque threshold is exceeded. The coupling element is internally spring-biased, for example.

Unabhängig von der Bauform des Kupplungselementes ist dessen Steifigkeit in Umfangsrichtung vorzugsweise geringer als in radialer Richtung. Hierbei wird folgender Vergleich vorgenommen: Bei der Betrachtung der Torsionssteifigkeit des Kupplungselementes, das heißt der Steifigkeit in Umfangsrichtung, wird von einer am Umfang des Kupplungselementes in tangentialer Richtung angreifenden Kraft ausgegangen. Der wirksame Hebelarm entspricht somit der Hälfte des maximalen Durchmessers des Kupplungselementes. Das sich hieraus ergebende Drehmoment führt zu einer Verlagerung des am Umfang angeordneten Punktes in tangentialer Richtung. Die Länge des durch die Verlagerung beschriebenen Bogens wird verglichen mit einer radialen Verlagerung, welche durch eine auf die Kupplungsvorrichtung wirkende Radialkraft erzeugt wird. Die höhere Steifigkeit in radialer Richtung bedeutet, dass die entsprechende Auslenkung in radialer Richtung geringer als die Länge des im Fall der Torsionsbelastung beschriebenen Bogens ist.Regardless of the design of the coupling element whose stiffness in the circumferential direction is preferably less than in the radial direction. In this case, the following comparison is made: When considering the torsional stiffness of the coupling element, that is, the stiffness in the circumferential direction, it is assumed that acting on the circumference of the coupling element in the tangential direction force. The effective lever arm thus corresponds to half the maximum diameter of the coupling element. The resulting torque leads to a displacement of the circumferentially arranged point in the tangential direction. The length of the arc described by the displacement is compared with a radial displacement generated by a radial force acting on the coupling device. The higher stiffness in the radial direction means that the corresponding deflection in the radial direction is less than the length of the arc described in the case of the torsional load.

Optional ist zwischen den Elektromotor und das Stellgetriebe eine zusätzliche Ausgleichskupplung geschaltet, welche im Gegensatz zum elastischen Kupplungselement hauptsächlich einen Ausgleich in radialer Richtung herstellt. Eine solche Ausgleichskupplung kann beispielsweise als Oldham-Kupplung ausgeführt sein. Gegebenenfalls befindet sie sich auf derjenigen Seite des elastischen Kupplungselementes, welche dem Wellgetriebe zugewandt ist.Optionally, an additional compensation clutch is connected between the electric motor and the adjusting gear, which in contrast to the elastic coupling element mainly produces a compensation in the radial direction. Such a compensating coupling may for example be designed as Oldham coupling. Optionally, it is located on that side of the elastic coupling element which faces the wave gear.

Das elastische Getriebeelement des Wellgetriebes ist vorzugsweise als Verzahnungsbauteil in Topfform ausgebildet. Dieses Verzahnungsbauteil in Form eines Flextopfes ist drehfest mit der zu verstellenden Welle verbunden und weist eine Außenverzahnung auf, welche mit einer Innenverzahnung eines nicht drehbaren Elementes kämmt. Mit dieser Bauform des Stellgetriebes ist die Verstellvorrichtung besonders zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Variation des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors geeignet.The elastic transmission element of the corrugated transmission is preferably designed as a toothed component in the form of a cup. This toothed component in the form of a Flextopfes is rotatably connected to the shaft to be adjusted and has an external toothing, which meshes with an internal toothing of a non-rotatable element. With this design of the adjusting gear, the adjusting device is particularly suitable for use in a device for varying the compression ratio of a reciprocating engine.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

  • 1 eine Verstellvorrichtung in einer Schnittdarstellung,
  • 2 in einer schematischen Darstellung ein Kupplungselement der Verstellvorrichtung nach 1.
An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:
  • 1 an adjusting device in a sectional view,
  • 2 in a schematic representation of a coupling element of the adjusting device according to 1 ,

Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Verstellvorrichtung ist aus einem Elektromotor 2 und einem Stellgetriebe 3, nämlich Wellgetriebe, aufgebaut. Der Elektromotor 2 ist über ein elastisches Kupplungselement 4 mit dem Stellgetriebe 3 gekoppelt. Eine Bremseinheit 5, deren Lage in 1 durch eine strichpunktierte Linie kenntlich gemacht ist, ist in das mit 6 bezeichnete Gehäuse des Elektromotors 2 integriert. Mit den Bezugszeichen 7 und 8 sind zwei Gehäuseteile des Elektromotors 2 bezeichnet.A total with the reference numeral 1 characterized adjusting device is an electric motor 2 and a control gear 3 , namely wave gear, built. The electric motor 2 is via an elastic coupling element 4 with the actuating gear 3 coupled. A brake unit 5 whose location in 1 is indicated by a dash-dotted line is in the with 6 designated housing of the electric motor 2 integrated. With the reference numerals 7 and 8th are two housing parts of the electric motor 2 designated.

Das Stellgetriebe 3 weist einen Wellgenerator 9 auf, der mittels des Elektromotors 2 betätigbar ist. Ein Kugellager 10 des Wellgenerators 9 weist einen elliptischen, nicht kreisrunden Innenring 12 auf, auf welchem Kugeln als Wälzkörper 11 abrollen. Die Kugeln 11 kontaktieren einen Außenring 13, welcher im Gegensatz zum Innenring 12 nachgiebig ist und sich permanent dessen unrunder Form anpasst. Der Außenring 13 ist unmittelbar umgeben von einem flexiblen Getriebeelement 14, welches eine Topfform aufweist und in nicht dargestellter Weise mit einer zu verstellenden Welle, nämlich Exzenterwelle einer Vorrichtung zur Variation des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors, verbunden ist. Verzahnungen des flexiblen Getriebeelementes 14 sowie eines Getriebegehäuses 15, welches mit einem Motorblock des Verbrennungsmotors verbunden ist, sind in 1 nicht dargestellt. Durch die elliptische Form des Innenrings 12 wird die Außenverzahnung des flexiblen Getriebeelementes 14 lediglich in zwei einander diametral gegenüberliegenden Bereichen in Eingriff mit der Innenverzahnung des Getriebegehäuses 15 gebracht. Eine sich geringfügig voneinander unterscheidende Zähnezahl der verschiedenen Verzahnungen des Stellgetriebes 3 sorgt dafür, dass sich bei einer vollen Umdrehung des Innenrings 12 das flexible Getriebeelement 14 nur geringfügig gegenüber dem Getriebegehäuse 15 verdreht. Das Stellgetriebe 3 ist damit als hochuntersetztes Stellgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis in der Größenordnung von 100 : 1 ausgelegt.The actuating gear 3 has a wave generator 9 on, by means of the electric motor 2 is operable. A ball bearing 10 of the wave generator 9 has an elliptical, non-circular inner ring 12 on which balls as rolling elements 11 roll. The balls 11 contact an outer ring 13 , which in contrast to the inner ring 12 is compliant and permanently adapts to its non-round shape. The outer ring 13 is immediately surrounded by a flexible transmission element 14 , Which has a cup shape and in a manner not shown with a shaft to be adjusted, namely eccentric shaft of a device for varying the compression ratio of a reciprocating engine, is connected. Gears of the flexible transmission element 14 and a transmission housing 15 , which is connected to an engine block of the internal combustion engine are in 1 not shown. Due to the elliptical shape of the inner ring 12 is the external teeth of the flexible transmission element 14 only in two diametrically opposite areas in engagement with the internal toothing of the transmission housing 15 brought. A slightly different number of teeth of the different gears of the adjusting gear 3 ensures that during a full revolution of the inner ring 12 the flexible transmission element 14 only slightly opposite the gearbox 15 twisted. The actuating gear 3 is thus designed as a high-setting control gear with a gear ratio in the order of 100: 1.

Die mit 17 bezeichnete Motorwelle des Elektromotors 2, dessen Rotor mit 16 bezeichnet ist, stellt eine Antriebswelle dar, welche über das elastische Kupplungselement 4 den Innenring 12 des Stellgetriebes 3 in Rotation versetzt. Hierbei greift ein mit 29 bezeichnetes Konturelement, welches getriebeseitig mit dem Kupplungselement 4 verbunden ist, in eine korrespondierende Gegenkontur des Innenrings 12 ein. Bei dem Konturelement 29 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein zweiflügeliges Element, welches unter Ermöglichung eines Radialversatzes drehfest mit dem Innenring 12 gekoppelt ist. Statt des zweiflügeligen Elementes 29 ist auch eine Einfingerkupplung verwendbar. Hinsichtlich des prinzipiellen Aufbaus einer Einfungerkupplung wird beispielhaft auf die DE 10 2004 041 769 A1 verwiesen.With 17 designated motor shaft of the electric motor 2 , whose rotor is designated 16, represents a drive shaft, which via the elastic coupling element 4 the inner ring 12 of the adjusting gear 3 set in rotation. This engages a designated 29 contour element, which gear side with the coupling element 4 is connected, in a corresponding mating contour of the inner ring 12 one. At the contour element 29 In the exemplary embodiment, this is a two-winged element which, while allowing a radial offset, is rotationally fixed to the inner ring 12 is coupled. Instead of the double-winged element 29 is also a Einingerkupplung usable. With regard to the basic structure of a Einfungerkupplung is exemplified in the DE 10 2004 041 769 A1 directed.

Die Antriebswelle 17, allgemein als Welle bezeichnet, ist mit Hilfe zweier Wälzlager, eines ersten Wälzlagers 18 und eines zweiten Wälzlagers nämlich Kugellager, im Gehäuse 6 des Elektromotors 2 gelagert. Ferner befindet sich eine Winkelsensorik 20 innerhalb des Gehäuses 6. Der bestrombare Stator des Elektromotors 2 ist mit 21 bezeichnet.The drive shaft 17 , commonly referred to as a shaft, is by means of two rolling bearings, a first rolling bearing 18 and a second rolling bearing, namely ball bearings, in the housing 6 of the electric motor 2 stored. Furthermore, there is an angle sensor 20 inside the case 6 , The bestrombare stator of the electric motor 2 is with 21 designated.

Die in das Gehäuse 6 integrierte Bremseinheit 5, kurz als Bremse bezeichnet, ist als elektromagnetische Bremse ausgebildet und weist eine in Axialrichtung des Elektromotors 2 und damit der gesamten Verstellvorrichtung 1 verschiebbare Bremsscheibe 22 auf. Ein Anschlussstück, welches die verschiebbare, jedoch drehfeste Verbindung zwischen der Bremsscheibe 22 und der Welle 17 herstellt, ist mit 23 bezeichnet.The in the case 6 integrated brake unit 5 , referred to as brake for short, is designed as an electromagnetic brake and has one in the axial direction of the electric motor 2 and thus the entire adjustment 1 sliding brake disc 22 on. A fitting, which the sliding, but non-rotatable connection between the brake disc 22 and the wave 17 is with 23 designated.

Ein der Bremseinheit 5 zuzurechnendes Bremselement 24, welches fest in das Gehäuse 6 eingebaut ist, umfasst einen Elektromagneten 25, welcher dazu ausgebildet ist, elektromagnetische Kräfte zu erzeugen, die die Bremsscheibe 22 gegen eine nicht drehbare Gegendruckplatte 26 zu ziehen. Die Verlagerung der Bremsscheibe 22 ausschließlich in linearer Richtung, bezogen auf die Anordnung, welche die Welle 17 sowie das Anschlussstück 23 umfasst, wird hierbei bewerkstelligt mit Hilfe von Führungsstücken 27, welche fest mit dem Anschlussstück 23 verbunden sind.One of the brake unit 5 attributable brake element 24 , which firmly in the housing 6 is built in, includes an electromagnet 25 , which is adapted to generate electromagnetic forces, the brake disc 22 against a non-rotatable counter pressure plate 26 to draw. The displacement of the brake disc 22 exclusively in a linear direction, relative to the arrangement which the shaft 17 as well as the connection piece 23 includes, is accomplished here by means of guide pieces 27 , which firmly with the connector 23 are connected.

Das erste Wälzlager 18 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in das Bremselement 24 eingesetzt. Dem ersten Wälzlager 18 ist eine Dichtung 28, das heißt Wellendichtung, vorgesetzt.The first rolling bearing 18 is in the illustrated embodiment in the brake element 24 used. The first rolling bearing 18 is a seal 28 , that is shaft seal, prefixed.

Zur Erläuterung von Merkmalen des elastischen Kupplungselementes 4 wird im Folgendem auf 2 verwiesen. Eine Hülse 30 des Kupplungselementes 4 ist starr mit dem Konturelement 29 verbunden. Die Hülse 30 ist beschränkt gegenüber der Welle 17 schwenkbar. Zu diesem Zweck ist die Welle 17 mit Armen 31 verbunden, welche durch Federn 33 mit einem Drehmoment beaufschlagbar sind. Jede Feder 33 stützt sich hierbei an einem Anschlagelement 35 ab, welches im Innenraum der Hülse 30 angeordnet und fest mit dieser verbunden ist. Weitere Anschlagelemente 35 sind in gleicher Weise mit der Hülse 30 verbunden oder integrale Bestandteile dieser Hülse 30 und ermöglichen ein Anschlagen der Arme 31. In nicht dargestellter Weise können Anschlagdämpfer zwischen die Arme 31 und die zugehörigen Anschlagelemente 35 gesetzt sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beaufschlagen die Federn 33 die Welle 17 mit einem Drehmoment in einheitlicher Richtung. Abweichend hiervon können die Federn 33 auch derart in die Hülse 30 eingesetzt oder durch weitere Federn ergänzt werden, dass eine Anfederung in beiden Drehrichtungen gegeben ist.To explain features of the elastic coupling element 4 will be in the following 2 directed. A sleeve 30 of the coupling element 4 is rigid with the contour element 29 connected. The sleeve 30 is limited to the wave 17 pivotable. For this purpose is the wave 17 with arms 31 connected by springs 33 can be acted upon by a torque. Every spring 33 relies on a stop element 35 which is in the interior of the sleeve 30 arranged and firmly connected to this. Other stop elements 35 are in the same way with the sleeve 30 connected or integral components of this sleeve 30 and allow hitting the arms 31 , In a manner not shown can stop damper between the arms 31 and the associated stop elements 35 be set. In the illustrated embodiment act on the springs 33 the wave 17 with a torque in the same direction. Deviating from this, the springs 33 also in the sleeve 30 used or supplemented by other springs that a springing in both directions is given.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verstellvorrichtungadjustment
22
Elektromotorelectric motor
33
Stellgetriebe, WellgetriebeActuating gear, wave gear
44
Kupplungselementcoupling member
55
Bremseinheit, BremseBrake unit, brake
66
Gehäusecasing
77
erstes Gehäuseteilfirst housing part
88th
zweites Gehäuseteilsecond housing part
99
Wellgeneratorwave generator
1010
Kugellagerball-bearing
1111
Kugel, WälzkörperBall, rolling elements
1212
Innenringinner ring
1313
Außenringouter ring
1414
Getriebeelementgear element
1515
Getriebegehäusegearbox
1616
Rotorrotor
1717
Welle, AntriebswelleShaft, drive shaft
1818
erstes Wälzlagerfirst rolling bearing
1919
zweites Wälzlagersecond rolling bearing
2020
Winkelsensorikangle sensors
2121
Statorstator
2222
Bremsscheibebrake disc
2323
Drehfeste VerbindungNon-rotating connection
2424
Bremselementbraking element
2525
Elektromagnetelectromagnet
2626
GegendruckplattePlaten
2727
Führungsstückguide piece
2828
Dichtungpoetry
2929
Konturelementcontour element
3030
Hülseshell
3131
Armpoor
3232
(nicht belegt)(not occupied)
3333
Federfeather
3434
(nicht belegt)(not occupied)
3535
Anschlagelementstop element

Claims (9)

Verstellvorrichtung, mit einem Elektromotor (2) sowie einem mit diesem über eine Antriebswelle (17) gekoppelten, als Wellgetriebe ausgebildeten Stellgetriebe (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (17) über ein elastisches Kupplungselement (4) mit dem Wellgetriebe (3) gekoppelt und eine Bremse (5) zur Beaufschlagung der Antriebswelle (17) mit einem Bremsmoment vorgesehen ist.Adjusting device, comprising an electric motor (2) and a control gear (3) designed as a wave transmission with a drive shaft (17), characterized in that the drive shaft (17) is connected to the wave gear (3) via an elastic coupling element (4). coupled and a brake (5) for acting on the drive shaft (17) is provided with a braking torque. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (5) in ein Gehäuse (6) des Elektromotors (2) integriert ist.Adjustment device after Claim 1 , characterized in that the brake (5) in a housing (6) of the electric motor (2) is integrated. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (5) als elektromagnetische Bremse ausgebildet ist.Adjustment device after Claim 1 or 2 , characterized in that the brake (5) is designed as an electromagnetic brake. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Kupplungselement (4) als vorgespannte, erst bei Überschreitung einer Drehmomentschwelle auslösende Kupplungseinheit ausgebildet ist.Adjustment device according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the elastic coupling element (4) is designed as a prestressed, only when exceeding a torque threshold triggering coupling unit. Verstellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (4) intern federvorgespannt ist.Adjustment device after Claim 4 , characterized in that the coupling element (4) is internally spring-biased. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit des elastischen Kupplungselementes (4) in Umfangsrichtung geringer als in radialer Richtung ist.Adjustment device according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the rigidity of the elastic coupling element (4) in the circumferential direction is less than in the radial direction. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellgetriebe (3) einen Wellgenerator (9) mit einem Kugellager (10) umfasst.Adjustment device according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the wave gear (3) comprises a wave generator (9) with a ball bearing (10). Verstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkbereich des elastischen Kupplungselementes (4) mindestens der Kugelteilung des Kugellagers (10) und höchstens dem Doppelten der Kugelteilung des Kugellagers (10) entspricht.Adjustment device after Claim 7 , characterized in that the pivoting range of the elastic coupling element (4) at least the ball pitch of the ball bearing (10) and at most twice the ball pitch of the ball bearing (10). Verwendung einer Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 in einer Vorrichtung zur Variation des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors.Use of an adjustment after Claim 1 in a device for varying the compression ratio of a reciprocating engine.
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